新建高铁信号系统联调联试典型问题分析及对策

史柏生 中国铁路上海局集团有限公司科研所

李 强 中国铁路上海局集团有限公司科信部

李 砾 中国铁路上海局集团有限公司南京电务段

王先帅 中国铁路上海局集团有限公司电务部

高速铁路信号系统联调联试的基本要求、测试内容、测试方法和测试流程，严格执行铁路总公司技术标准QCR472-2015《高速铁路联调联试及运行试验技术规范》，并根据工程项目信号系统的具体情况编制。为准确评价新建高铁信号联锁和列控设备质量以及与既有车载设备的兼容性，确保新建高铁工程安全优质开通运行，信号系统联调联试在测试内容、方法和流程等方面都没有弹性，每个联调联试项目中用于信号系统测试的时间及工作量，一般都在总试验时间和工作量的三分之二以上，如果是复杂枢纽地区，其占比则更大。

近年来，上海局集团公司管内先后开展了衢九、淮萧联络线、杭州南站剩余工程、徐州东动车所、连盐铁路、杭黄高铁等新建高铁工程的联调联试。汇总其中信号系统联调联试发现的典型问题，主要有应答器编码制式与车载不兼容及应答器位置安装错误、轨道电路电容失效、车载ATP接收轨道电路码序延迟、列控数据误差等，相关问题均已在联调联试阶段完成整改，也通过了试验复测。本文旨在深入分析产生这些问题的根源，提出需要重点把握的关键及可以进一步采取的措施，优化联调联试的相关管理制度，供新建高铁动态验收期间更加安全、高效、有序地开展信号系统联调联试借鉴。

1 信号系统联调联试发现问题的基本情况

信号系统联调联试的任务，是检验轨旁信号设备状态是否正常，信号系统的相关功能和与信号系统相关的接口关系是否准确及兼容，从而验证高速铁路信号系统的功能性、安全性、可用性。其主要内容包括：轨旁信号设备状态测试（应答器、轨道电路、补偿电容等）、列控系统功能测试（CTCS-2级、CTCS-3级）、新线列控系统与既有系统互联互通测试、联锁系统接口测试、CTC接口测试、车载设备的兼容性测试等。

信号系统联调联试贯穿整个新建高铁动态验收阶段，自检测列车上线开始，信号专业的动态测试工作就正式展开，直至动态验收评审后完成。其中：问题暴露最为突出的阶段，是在集成商开始ITC测试至车载设备的兼容性测试阶段；发现数量最多的问题，主要有应答器安装位置有误、轨道电路电容位置不准确、车载ATP接收轨道电路码序延迟（即分路不良）、列控数据不准确等几方面。近年来上海局集团公司管内开通的衢九线等6条高铁，从检测列车上线到信号联调联试结束，发现的各类问题数量及其分布情况如图1。

图1 联调联试信号动态检测问题统计

图1 的数据反映了不同类型问题所占的比重。其中：应答器类问题为22.83%，电容类问题为45.96%，列控数据误差问题为4.92%，轨道电路类问题为15.88%。上述四类问题占整个联调联试阶段信号专业问题总数的83.22%。

上海局集团公司在新建高铁联调联试的动车组逐级提速试验阶段，就通过加强检测列车的电务检测车数据，以及综合检测列车尾部休眠模式下车载数据的分析，提前发现并处置诸如应答器安装、轨道电路等方面的问题，使得信号动态检测阶段发现的问题数量大幅减少。衢九线等6条高铁在铁科院开始信号动态检测后发现问题的数量及其分布情况见图2。

图2的数据说明，由铁科院在动态检测中发现并列入问题库的问题数量，与信号专业在整个联调联试阶段的问题总数相比，下降了77.1%。其中：电容类问题降幅100%，应答器类问题降幅59.1%，列控数据误差问题降幅42.86%，轨道电路类问题降幅65.91%。提前发现并整改问题，可有效减少铁科院信号动态检测发现问题后安排列控软件修改、测试及动态复测的工作量，大幅降低对联调联试整体工作进度的影响。

图2 铁科院信号动态检测问题统计

2 信号系统联调联试发现问题的深度分析

2.1 对列控数据的提报复核把关不严

列控数据是列控系统可靠运行的重要基础，是保障列车运行安全的关键数据，主要由列控基础数据、列控工程数据表、列控配置数据（含报文）等组成。囊括了工务、电务、供电等相关专业。

在实际工程施工及联调联试阶段，发现列控数据不准确的问题相对比较多。如2017年淮萧联络线联调联试期间，发现集团公司公布的LKJ数据与工程验收的列控数据不一致，以及分相区数据不准确。发生该问题的原因，是施工单位提报的LKJ数据与列控数据不一致，建设单位未按列控数据管理流程组织审核，设备管理单位复核把关不严，导致厂家以错误的数据编制了软件。

2.2 对涉及信号联锁关系的数据配置试验不足

在信号系统动态检测阶段，通过车载验证信号车地间全系统联锁关系的准确性是一项重要的工作，其目的一是确保车载显示的行车许可与地面实际信号显示相一致；二是确保地面各信号子系统间联锁关系准确无误。这也是联调联试工作中最重要的一环。

但是在实际工作中，现有的联锁试验方法对数据配置的验证，深度认知还存在不足。如金华南9.13车载MA与地面信号显示不一致的问题；淮萧联络线岱河站列控中心软件问题导致有源应答器未能正常发送限速信息，导致列车限速45 km/h运行问题等，都表现出在联锁试验时对复杂场景的预判还不够深入。

2.3 对特殊试验场景的预判不足

信号系统联调联试中可能还会遇到一些特殊的试验场景，主要集中在动车所、高普混合的车站、多站场枢纽车站等地方。比如金温线的金华南线路所为高普混合车站，由于对特殊试验场景的预判性不足，发生了9.13事故；徐州东动车所洗车线股道分割信号机显示车载与地面不一致，就是没有预判到动车组运营场景的特殊性，编制的动态试验大纲对试验特殊场景案例的考虑不够全面。

2.4 场景试验与工程进度不匹配

在编制测试序列时，由于对工程进度的了解程度不足，测试序列的试验场景与工程进度不相匹配，从而导致试验结果出现误差。

如淮萧联络线CTC与TSRS接口数据问题，京沪高一台与淮北台跨岱河站XP、XPF限速，京沪高一台下达限速成功，站场图上无限速黄光带显示。其原因为CTC中心京沪高一台CTC与TSRS接口服务器中配置岱河站数据的施工未进行，导致京沪高铁一台无法正常显示岱河站限速黄光带。经修改CTC中心京沪高一台CTC与TSRS接口服务器数据，施工完成后复测正常。

2.5 工程进度滞后于试验总体计划

在联调联试工作即将进入信号系统试验阶段时，因受各方面因素影响或条件限制，部分车站的列控软件换装工作未完成，需安排一定数量的施工天窗用于现场挂联试验，联调联试和工程施工的矛盾突出，出现试验停轮等待或不得已安排分段试验的情况。

如连盐铁路连云港站，作为高普混合车站在联调联试期间其站内股道同时运行既有陇海线客货列车，且既有上下行线的施工天窗不在同一时段，在列控软件换装施工期间还需安排2个站台的雨棚施工、5股道的线路及接触网挂网施工等作业内容，既有列车运行、试验列车开行及工程施工安排的矛盾相当突出。涉及既有普速、既有高铁的车站，联锁、列控方案稳定往往比较晚，极易制约信号系统联调联试工作的开展。

而连盐铁路的赣榆北站，是两个铁路局集团公司的分界站，又是四电工程两个建设单位的分界站，由于青连铁路、连盐铁路的建设工期不同步且前期沟通不够，其列控软件及数据网等通信工程施工也对本线信号系统联调联试产生了影响，联调联试现场指挥部通过优化调整试验组织方案予以解决。

3 有效开展信号系统联调联试的思考

3.1 加强信号系统联调联试大纲的编制与审核

信号系统联调联试属于典型的黑盒测试，按照黑盒测试理论的要求，联调联试过程中应尽量安排详尽的测试案例，测试案例应尽可能覆盖所有的功能需求、边界条件、特殊应用等。

因此，在信号系统联调联试前期，确定测试案例、设计测试场景、编制测试序列的过程非常重要，铁路局集团公司专业部门参与联调联试测试人员必须充分掌握各条新建线路信号系统的特点和设计资料，熟悉相关的技术规范、分相位置、线路坡道等，了解前期其他线路的测试和运用经验，有的放矢地做好动态测试大纲和测试案例的审核。

3.2 有效配合站后信号工程施工

3.2.1 严格信号施工的工艺要求

设备管理单位应严格按照信号施工工艺要求，与施工单位一起研究高铁信号设备安装标准及施工工序，结合技规、维规、施规和设备安装说明书等技术资料，共同确定信号施工工艺，实现所有设备安装、所有施工工艺都有标准可循。确保静态验收阶段信号设备安装机械特性符合要求，电气特性达标，联锁关系准确，为有效开展联调联试期间信号动态测试工作做好充分准备。

3.2.2 严格发现问题的闭环管理

施工配合中的重点工作是问题排查与整治。在配合过程中发现的所有问题均应严格进行闭环管理，所有问题做好记录，问题克服后及时进行销号，疑难问题会同建设单位、设计单位和施工单位共同商讨解决方案。

3.3 加强列控数据的提报复核与管理

3.3.1 规范执行LKJ及列控数据提报流程

目前，针对列控基础数据及LKJ数据管理，铁路局集团公司业务主管部门都制定了相应的数据管理办法，规定了新建线路列控基础数据提交、汇总和发布的流程。建设单位是新建线路列控数据实施的主体，负责组织施工、设计等单位进行现场设备数据的采集、核对。根据现场设备数据建设单位组织施工、设计单位共同编制、审核列控基础数据及说明，审核后报设备管理单位，设备管理单位审核正确后报铁路局集团公司各业务主管部门审核。各部门在进行数据提报及审核时，应严格按照流程进行，加强审核环节的把控，落实数据核对责任人及审核人，确保列控数据准确可靠。

3.3.2 加强列控数据的管理核对工作

针对工程线路的列控报文数据和工程数据表的管理，要建立严格的数据版本管理制度，确保使用、归档数据版本的一致性。建立列控工程数据表版本号动态管理台账，确保线上运用的数据与铁路局集团公司公布的基础线路数据资料相符。接收到设计提供的最新数据后，要加强对列控数据的复核，重点抓住列控里程体系的电力分相区、起终点位置、线路允许速度、长短链等直接影响安全的数据关键项目，组织强有力的技术力量进行专门核对。

3.3.3 抓住列控数据管理的关键项

一是列控系统的联锁关系必须绝对正确，建立全程全网试验方法，除常规试验外，对联锁设备接口试验、左右网冗余、设备间转换试验、设备故障所对应的报警重点试验，确保不遗漏隐患。二是列控、LKJ基础数据必须精细准确，结合国铁集团批复里程、工务里程、供电分相里程、LKJ进出站里程，建设单位应督促施工单位一米不漏全线测量，并及时与设计反馈确认，确保列控报文源头严密无误。三是功能试验必须全面彻底，设备管理单位要反复分析核对报文，确保顶棚速度与国铁集团批复速度严格一致，并针对限速服务器、RBC交界口以及有源应答器管辖结合部，特别是调度台分界口限速范围等做重点试验。

3.4 及时有效整改试验中发现的问题

在试验过程中检测发现问题在所难免，关键是问题发现后要及时采取解决措施，做到解决有方案、落实有专人、销号有跟踪、补测有机制，对试验发现的问题做到快速消化，防止影响到联调联试整体进度。对于一时不能解决的问题，及时向联试联试现场指挥部报告，适当调整试验方案。同时邀请设计部门、施工部门、集成测试部门及设备管理单位等专家技术人员，讨论试验问题，制定解决方案，做到试验发现的问题及时整改。

3.5 擅于总结、勇于创新

3.5.1 建立典型案例库

梳理汇总全路各条新建高铁联调联试期间信号测试发现的共性问题，建立典型案例库，可有效指导信号系统联调联试工作。对于一些典型问题或惯性问题，比如不同型号ATP车载设备不同逻辑问题等重点进行归纳总结，并做好专业技术指导，提高联调联试效率。

3.5.2 抓好突破和创新

一是在相关条件相对成熟的情况下，可研究选用适当的行车平台安装C2、C3级列控车载ATP设备，提前介入信号验收试验，提前发现问题，减小对联调联试的干扰；二是研究联调联试开始前的轨道电路分路不良处置方案，采取一些现场能够实施的方法，如信号试验前利用确认列车或检测列车进行碾压，减少信号联调联试动车组因轨道电路分路不良问题导致非正常制动。